수로 폭이 3m인 직사각형 개수로에서 비에너지가 1.5m일 경우의 최대… | [토목기사 필기] 19년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[토목기사 필기] 19년 3회차

수로 폭이 3m인 직사각형 개수로에서 비에너지가 1.5m일 경우의 최대유량은? (단, 에너지 보정계수는 1.0이다.)

9.39 m³/s

11.50 m³/s

14.09 m³/s

17.25 m³/s

해설

비에너지가 일정할 때 유량이 최대가 되는 상태는 한계수심(임계류) 조건이다.
직사각형 단면에서  $h_c = \dfrac{2}{3}E = \dfrac{2}{3}\times1.5\,\mathrm{m} = 1.0\,\mathrm{m}$ 
한계유속  $V_c=\sqrt{gh_c}=\sqrt{9.8\times1.0}\approx3.13\,\mathrm{m/s}$ 이므로 최대유량은  $Q=bh_cV_c = 3\times1.0\times3.13 \approx 9.39\,\mathrm{m^3/s}$ 이다.

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